[PDF] Stratégie de développement de la méthanisation du Conseil



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Stratégie de développement de la méthanisation du Conseil

La conception d’une stratégie régionale sur le développement de la méthanisation en Ile de France, a nécessité une étude dont les principaux résultats sont restitués en annexe de ce rapport Cette étude a associé l’ensemble des acteurs



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Appel à projets pour le développement d’unités de méthanisation en Île-de-France session 2019 Règlement d’intervention Date limite de dépôt des dossiers : le vendredi 27 septembre 2019 à 15h Crédit : Grégory Brandel, GrDF Photo de la Ferme d'Arcy à Chaumes en Brie (77)



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Appel à projets pour le développement d’unités de méthanisation en Île-de-France 2017-2018 - 4ème session Règlement d’intervention Date limite de dépôt des dossiers : le jeudi 11 janvier 2018 à 15h Crédit : Grégory Brandel, GrDF Photo de la Ferme d'Arcy à Chaumes en Brie (77)



CADRE DES EMISSIONS VERTES, SOCIALES ET DURABLES

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Stratégie de développement de la méthanisation du Conseil

Stratégie de développement

de la méthanisation du Conseil régional La stratégie de développement de la méthanisation du Conseil régional

Le Schéma Régional du Climat, de l'Air et de l'Energie (SRCAE) a été approuvé le 23 novembre 2012 par le Conseil

régional et arrêté par le Préfet de région le 14 décembre 2012. Fruit de la coélaboration avec les services de la Région,

de l'Etat et de l'ADEME, il fait l'objet d'une large concertation auprès des acteurs franciliens oeuvrant dans ces

domaines. Cette démarche a permis de confirmer que l'air, le climat et l'énergie sont des enjeux importants pour la

région Ile-de-France et que les objectifs du SRCAE pour atteindre le 3 x 20 en 2020 et le facteur 4 en 2050 sont

ambitieux.

La Région a mis en place des réflexions et stratégies en liaison avec ce schéma. Nous avons souhaité vous présenter nos

principales contributions à l'atteinte des objectifs du SRCAE. Les enjeux du SRCAE se déclinent au sein de différentes

politiques mises en oeuvre par la Région : Energie-Climat, Méthanisation, Logement et Habitat, Transports et Mobilités.

Ce fascicule

Stratégie de développement de la méthanisation

que nous avons le plaisir de vous porter à votre connaissance aujourd'hui, est un des quatre premiers volets de ces

déclinaison. Approuvée par le Conseil régional en février 2014, la stratégie méthanisation en Ile-de-France est une des

priorités -Objectif EnR 3- du SRCAE et de la politique Energie Climat. La Région souhaite impulser le développement de

cette énergie renouvelable dans ces aspects spécifiques valorisation énergique, secteur agricole, gestion des eaux et des

déchets, par un accompagnement au plus près des acteurs. Trois autres fascicules présentent les contributions du Conseil régional au SRCAE.

Le fascicule

Politiques Energie-Climat et Logement du Conseil régional

Ce document présente deux politiques énergétiques en place au Conseil régional Ile-de-France. Adoptée lors de la

même séance du Conseil Régional du 23 novembre 2012 que le SRCAE, la politique Energie-Climat, menée en

partenariat avec l'ADEME et qui s'inscrit également dans le prolongement du Plan Régional pour le Climat (PRC), adopté

le 24 juin 2011, repose sur 3 grandes priorités : la lutte contre la précarité énergétique, la maîtrise des consommations

énergétiques (en chauffage et en électricité) et le développement des énergies locales, renouvelables et de

récupération.

L'action régionale en faveur du logement, votée en 2011, a pour objectif final l'incitation à la réalisation de bâtiments

sobres, durables et économes en consommation énergétique et en fluides, objectif qui doit se traduire par une maîtrise

des charges des occupants.

Le fascicule

Politique du Conseil régional pour une mobilité durable

Le Conseil régional a approuvé le Plan de Déplacements Urbains d'Île-de-France (PDUIF) le 19 juin 2014.

Concomitamment, le Conseil régional a actualisé le Plan Régional pour une Mobilité Durable (PRMD) qui inclut la

politique en faveur des " nouveaux véhicules urbains » adoptée le 13 février 2014. Ces dispositifs, en améliorant la

mobilité quotidienne des franciliens participent pleinement aux objectifs " Transports » du SRCAE.

Le fascicule

Activité touristique en Ile-de-France : Bilan Carbone et scénarios d'évolution

Ce fascicule s'inscrit dans la continuité du Plan Régional pour le Climat et de la Stratégie Régionale de Développement

du Tourisme et des Loisirs dans une région où ce secteur représente 10% du PIB et 520.000 emplois. Il propose un focus

sur les enjeux climat énergie du tourisme -32 millions de visiteurs- et des franciliens en partance. Le Comité Régional du

Tourisme s'appuie sur ces résultats pour proposer un accompagnement des professionnels pour l'optimisation de leurs

dépenses énergétiques et une réduction de leurs impacts environnementaux.

Jean-Paul HUCHON Corinne RUFET

Président du Conseil régional Vice Présidente en charge de l'Environnement, d'Île-de-France de l'Agriculture et de l'Energie La stratégie de développement de la méthanisation du Conseil régional

SOMMAIRE

L'état des lieux et les scénarios prospectifs ................................................................. 2

Les enjeux et points de vigilance pour la méthanisation en Ile-de-France ................... 4 Les points de vigilance : pour une méthanisation durable au service du développement

des territoires .............................................................................................................. 6

La stratégie de développement de la méthanisation ................................................... 7

Les outils de déploiement ........................................................................................... 7

Règlement d'intervention concernant l'appel à projets pour le développement de la

méthanisation en Île-de-France .................................................................................. 9

Evaluation et sélection des projets ............................................................................ 10

Empreinte territoriale du projet ................................................................................ 11

Qualités et approvisionnements des intrants ............................................................ 11

Valorisations énergétiques et agronomiques ............................................................ 12

Grille globale d'analyse des projets de méthanisation .............................................. 13

AAANNNNNNEEEXXXEEE .............................................................................................................. 16

Panorama introductif .............................................................................................. 2

Développement de la méthanisation en région Ile-de-France ..................................... 2

Objectif et déroulement de l'étude ............................................................................. 4

Etat des lieux ........................................................................................................... 5

Gisements physiques .................................................................................................. 5

Débouchés actuels des différents gisements et intérêt pour la méthanisation ......... 10

Concurrence entre filières ......................................................................................... 12

Débouchés énergétiques potentiels : électricité, gaz, réseaux de chaleur ................ 12

Etat des lieux des installations de méthanisation en fonctionnement et des projets 13

Scénarisation ........................................................................................................ 15

Trois scénarios prospectifs ........................................................................................ 15

Taux de mobilisation pour les différents scénarios ................................................... 16

Analyse économique et énergétique des scénarios ................................................... 20

La stratégie de développement de la méthanisation du Conseil régional 1

Adoptée lors de la même séance du Conseil Régional du 23 novembre 2012 que le Schéma Régional Climat Air Energie

(SRCAE), la politique Energie - Climat prend en compte les scénarios et les objectifs du SRCAE fixés pour 2020 et 2050.Le

développement de la méthanisation en Ile-de-France est une des priorités principales du Schéma Régional du Climat, de

l'Air et de l'Energie (SRCAE) de l'Île-de-France approuvé par le Conseil régional le 23 novembre 2012 et arrêté par le

Préfet le 14 décembre 2012 pour atteindre les objectifs de développement des énergies renouvelables et locales, la

réduction des émissions de gaz à effet de serre et des polluants atmosphériques qui y sont fixés, notamment l'atteinte du

3 x 20 en 2020 et du facteur 4 en 2050.

Objectif Orientation

EnR 3 : Favoriser le développement

d'unités de production d'EnR

électrique et de biogaz sur les

sites propices et adaptés

EnR 3.2

Améliorer la connaissance du potentiel et

mettre en place les conditions nécessaires

à un développement de la méthanisation

Un développement ambitieux de la production de biogaz sur le territoire par la méthanisation afin d'atteindre une production de l'ordre de 2.000 GWh/an d'ici 2020.

Elle a été de 300 GWh en 2009.

La méthanisation est un processus naturel biologique de dégradation de la matière organique en l'absence d'oxygène. La

matière organique dégradée se retrouve principalement sous la forme de méthane. Ce processus peut être mis en oeuvre

intentionnellement, au sein d'un digesteur à partir de déchets organiques et conduit à une production de gaz (biogaz) et

d'un co produit le digestat.

Ainsi, la méthanisation représenterait 19 % de l'effort de développement des énergies renouvelables et locales qui

passerait de 11.200 GWh en 2009 à 20.600 GWh en 2020.

Les autres filières d'énergies renouvelables sont, la géothermie profonde et des pompes à chaleur qui pourraient

représenter 31% de l'effort à consentir et le bois-énergie, avant tout en chaufferies collectives, pour 26 %.

La délibération n° CR 46-12 relative à la politique régionale Energie-Climat, " en route vers la transition énergétique », a

été adoptée lors de la même séance du Conseil que le SRCAE. Son article 6 décide de l'élaboration d'un plan

méthanisation à l'issue d'une étude sur le développement de la méthanisation en Île-de-France.

Le développement de cette énergie renouvelable en Ile-de-France est également ressorti des débats régionaux sur la

transition énergétique, et a fait l'objet de plusieurs propositions relatives aux freins et verrous à lever dans la

contribution spécifique du Conseil régional.

La stratégie de développement est élaborée dans le souci de prendre en considération l'ensemble des enjeux liés à la

méthanisation dans ses aspects spécifiques (énergétiques, agricoles, de gestion des déchets) et dans ses effets sur le

territoire (bilan carbone, développement économique, emploi).

L'objectif est de trouver le meilleur équilibre entre ces différents enjeux afin que cette politique soit cohérente avec les

autres politiques régionales. C'est pourquoi elle a été construite à partir d'une analyse de l'état des lieux et des projets

franciliens, et en concertation avec les partenaires régionaux, en particulier l'ADEME, les chambres d'agriculture et les

professionnels de la gestion des déchets.

La Région souhaite impulser le développement d'une méthanisation durable c'est-à-dire au service de son indépendance

énergétique, de l'emploi et de la protection de l'environnement. Sans cela, le développement de la filière ne sera pas

pérenne. La stratégie de développement de la méthanisation du Conseil régional 2 L'état des lieux et les scénarios prospectifs

La conception d'une stratégie régionale sur le développement de la méthanisation en Ile de France, a nécessité une

étude dont les principaux résultats sont restitués en annexe de ce rapport. Cette étude a associé l'ensemble des acteurs

franciliens pour aboutir à une stratégie régionale qui est développée dans la suite de ce document.

L'étude comprend trois parties : la réalisation d'une phase de diagnostic, un travail de scénarisation et une proposition

de stratégie régionale de développement raisonné de la méthanisation. Une synthèse de cette étude est disponible en annexe du présent document

Le comité technique, comprenant des exploitants d'installation, des porteurs de projets, des agriculteurs, des

producteurs de déchets, des acteurs dans les secteurs des déchets et de l'énergie, des associations et des institutions,

s'est réuni trois fois avec un dernier comité qui a eu lieu en juin 2013. Outre les conclusions de l'étude, la présentation

des différents questionnements et points de vigilance a permis des échanges très constructifs et de consolider notre

proposition de stratégie de développement de la méthanisation en Ile-de-France. La phase de diagnostic a défini et quantifié deux niveaux de gisements : - le gisement physique potentiel qui peut être méthanisé,

- le gisement mobilisable qui représente la part du gisement physique potentiel qu'il est possible de mobiliser en

fonction de taux de mobilisation (intégrant notamment le taux de participation et le taux de tri).

Le potentiel physique de produits organiques sur la région, est de 11 millions de tonnes par an environ. Le potentiel de

production énergétique associé à ce gisement physique est estimé à un maximum de 9.000 GWh/an d'énergie primaire.

Les potentiels de production d'énergie par gisement se répartissent de la manière suivante :

- une forte dominante agricole pour 60 % : résidus de culture (51 %), et, dans une moindre mesure, Cultures

Intermédiaires à Vocation Energétique (CIVE), et fumiers. Ce gisement d'origine agricole se situe principalement en

Seine-et-Marne,

- 22 % pour les biodéchets, dont les gisements sont principalement situés en zones à forte urbanisation : part

fermentescible des déchets ménagers et assimilés (fraction fermentescible des ordures ménagères) et part non

ligneuse des déchets verts collectés par le service public, biodéchets issus des IAA, restauration, GMS et commerces

collectés majoritairement par des prestataires privés, - 8 % provenant des boues issues du traitement des eaux.

Le tableau qui suit détaille les gisements potentiels tant en termes de tonnages que de production énergétique. La

dernière colonne reprend les taux de mobilisation envisagés pour le scénario volontariste à l'horizon 2025

Gisement

potentiel Taux mobilisation

2025 Gisement

mobilisé

2025 Production énergétique

2025
kt/an % kt/an GWh/an %

Lisier 80 20 16 30 0,3

Fumier 570 50 28 670 7,3

Résidus de culture 2 400 20 480 4 620 50,6

Potentiel CIPAN

convertibles en CIVE 1 250 30 375 800 8,8 La stratégie de développement de la méthanisation du Conseil régional 3 (Suite) Gisement potentiel Taux mobilisation

2025 Gisement

mobilisé

2025 Production énergétique

2025

Issues de silos 20 30 6 40 0,4

Déchets IAA 220 60 132 110 1,2

GMS et commerces 190 70 133 150 1,6

Biodéchets de

restauration 350 50 175 380 4,2

Huiles alimentaires

usagées - restauration 40 0 0 330 3,6 Biodéchets des ménages 1 280 30 384 1 090 11,9

DV non ligneux 430 0 0 170 1,9

Boues urbaines

(à 5 % de MS) 3 950 (200 MS) 80 3160 (160 MS) 740 8,1

Total 10 780 4.890 9 130 100

Le travail de scénarisation a permis d'établir une comparaison entre les scénarios du SRCAE et les scénarios prospectifs

qui reposent sur la réalité des gisements méthanisables identifiés, leurs taux de mobilisation, leurs taux de valorisations

énergétiques. A l'issue de cette phase, un travail important a été mené afin d'établir une stratégie de développement

durable de la méthanisation. Ainsi, à chaque gisement, a été affecté un taux de mobilisation adapté qui permet,

notamment :

- dans le secteur de l'agriculture, de veiller à un retour au sol d'une partie de la biomasse qui a été produite,

- dans le secteur des déchets, de veiller à prendre en compte les conditions techniques et économiques de la mise en

place des collectes sélectives de la fraction fermentescible dédiées en milieu urbain dense et les besoins de

déconditionnement pour une partie des biodéchets issus des GMS.

Sur ces bases, il serait possible de mobiliser 5.146 ktonnes de biomasse méthanisable puis d'atteindre et même de

dépasser, l'objectif SRCAE pour 2020 : une production de 2.000 GWh exprimée en énergie finale.

Concernant les installations de méthanisation, 35 sites ont été recensés en région Île-de-France, 11 (dont 9 sont des

stations d'épuration) en fonctionnement et 24 projets à différents degrés de réflexion. On peut ainsi distinguer :

- les unités de méthanisation à la ferme ou petit collectif avec ou sans co-substrats exogènes d'une capacité de 2.000

à 15.000 tonnes/an,

- les unités de méthanisation des déchets ménagers et déchets verts, portés par des collectivités et leurs

groupements,

- les unités de méthanisation territoriales d'une capacité allant de 10.000 à 35.000 tonnes de déchets/an, projets

développés par des entreprises de développement et des acteurs locaux,

- les unités de méthanisation des biodéchets des activités économiques d'une capacité allant de 40 000 à 70 000

tonnes/an, - les unités de méthanisation des boues urbaines sur STEU (stations d'épuration urbaines). La stratégie de développement de la méthanisation du Conseil régional 4

La prospective effectuée à l'horizon 2025 dans le cadre de l'étude indique que la région pourrait héberger entre 38 et 56

unités. Dans la perspective d'un développement accru de la méthanisation qui soit le plus vertueux possible, la stratégie

régionale proposée a pour objet de permettre de valoriser ces gisements en prenant en compte d'autres enjeux de

politiques sectorielles menées par la Région : - le maintien de la valeur organique des sols cultivés, - la prévention et la valorisation des déchets, - la préservation de la ressource en eau, - la création d'emplois, - le développement économique.

Avec cette intégration des différentes politiques régionales, il s'agit de mettre le développement de la méthanisation au

service d'un nouveau modèle de développement. Les enjeux et points de vigilance pour la méthanisation en Ile-de-

France

Enjeux pour le secteur énergie - climat :

Les scénarios du SRCAE conduisent à une production d'énergies renouvelables d'environ 21.000 GWhef (énergie finale)

en 2020, soit près de 9.500 GWhef supplémentaires par rapport à 2009. Cet objectif global permet de couvrir 11 % de la

consommation régionale en énergies renouvelables. Cette production supplémentaire s'opère, notamment, par les

filières de la géothermie, de la biomasse et de la méthanisation.

Le développement de la filière méthanisation est un des piliers de plusieurs scénarios de la transition énergétique, en

particulier dans le SRCAE francilien, puisque l'atteinte du 3 fois 20 en 2020 suppose une multiplication par 7 de la

production de biogaz actuelle.

La méthanisation est vue comme une opportunité pour augmenter la part des énergies renouvelables dans le bilan

énergétique régional. Elle porte également la promesse de développer une énergie d'origine locale.

La possibilité d'injecter le biométhane dans le réseau gaz renforce l'opportunité de mettre en oeuvre un véritable schéma

de raccordement des énergies renouvelables aux réseaux du gaz naturel à l'échelle régionale.

Enjeux pour le secteur des déchets :

La méthanisation s'intègre complètement dans le développement d'une économie circulaire appliquée aux déchets

organiques.

Le développement de la méthanisation répond aux objectifs du PREDMA (Plan Régional d'Elimination des Déchets

Ménagers et Assimilés) approuvé par l'assemblée régionale en novembre 2009. Ce plan prévoit le développement de la

filière méthanisation, notamment des biodéchets des " gros producteurs » collectés séparément et ce, compte-tenu de

l'évolution de la règlementation. En effet, avec le grenelle de l'environnement, en 2016, tout producteur de plus de 10

t/an (intégration progressive entre 2012 et 2016) de biodéchets sera dans l'obligation de mettre en place une

valorisation organique de ses déchets fermentescibles. Aujourd'hui, l'absence d'une filière organisée sur le territoire

francilien ne permet pas à ces acteurs d'être en conformité avec cette nouvelle réglementation.

Si la politique régionale dans le domaine de la prévention et la valorisation des déchets intègre déjà cet objectif, il s'agit

aujourd'hui de la renforcer et d'accélérer la structuration de cette filière et son acceptabilité sur les territoires franciliens.

Enjeux pour le secteur de l'agriculture :

La méthanisation est une production d'énergie renouvelable à partir d'effluents d'élevages et de productions agricoles.

Elle permet une valorisation énergétique, agronomique et économique, tout en contribuant à l'autonomie énergétique

des exploitations. La stratégie de développement de la méthanisation du Conseil régional 5

Pour l'agriculture francilienne, la méthanisation est envisagée comme un outil de diversification de l'activité, mais aussi

comme un moyen de valoriser les coproduits de la production végétale non récoltés (pailles, menues pailles et issues de

silos, coproduits de betterave, pomme de terre ou de cultures légumières) et les cultures intermédiaires pièges à nitrates

(CIPAN). Les CIPAN sont habituellement enfouies dans le sol afin d'en préserver la structure et sa fertilité. Si, au lieu

d'être enfouies sur place, elles sont récoltées et destinées à un méthaniseur, elles sont alors dénommées CIVE - Cultures

Intermédiaire à Valorisation Energétique.

Enjeux pour le secteur de l'assainissement :

Les stations d'épuration, outils de traitement des eaux usées, produisent des boues qui peuvent être méthanisées. Les

besoins énergétiques sont importants pour traiter les eaux usées. Les enjeux de la filière s'orientent vers une

autoconsommation renforcée, une utilisation de la ressource pour la production d'énergie renouvelable et le

développement de l'injection du biométhane dans le réseau de gaz.

Dans le cadre de son référentiel Eco STEP, la Région recherche une généralisation de ce potentiel de valorisation pour les

stations de capacité supérieure à 50.000 habitants équivalent et il semble que les projets de digesteur pour la gamme de

stations supérieures à 10.000 habitants-équivalent pourraient être concernés, compte-tenu des retours d'expérience

européens.

La très attendue possibilité d'injecter le biométhane issu des boues de stations d'épuration urbaines (STEU) dans le

réseau de gaz naturel, constituera une évolution majeure dans les possibilités de valorisation énergétique du biogaz.

Pour le développement économique et innovation :

La stratégie régionale de développement économique et d'innovation propose des orientations stratégiques et des aides

pour la faisabilité, le développement de programme de recherche et de développement, les expérimentations et

prototypes, les projets collaboratifs issus de pôles de compétitivité. Les process tels que la méthanisation sont concernés.

La Région est également attentive à favoriser la création d'écopôles et la reconversion de zones d'activités économiques

et soutient, en particulier, les projets de collectivités intégrant sur ces zones une démarche d'économie circulaire.

Pour le secteur des transports :

Le biogaz une fois épuré et odorisé devient du biométhane et peut être injecté dans le réseau gaz donc mélangé au gaz

naturel. Les utilisations sont le chauffage, la production d'eau chaude et l'approvisionnement de véhicules.

Le biométhane, énergie renouvelable, concourt à l'objectif de décarboner les énergies utilisées pour les transports de

personnes et de marchandises ainsi qu'à l'amélioration de la qualité de l'air, en lien avec les objectifs du SRCAE. Il mérite

d'être favorisé dans les futures interventions de la Région.

Dans le cadre du Plan de Déplacements de la Région Ile-de-France (PDUIF) et du Plan régional pour la Mobilité Durable

(PRMD), il est prévu d'accompagner les projets qui permettent le recours aux nouveaux véhicules urbains, pour le

déplacement des personnes et le transport des marchandises.

En termes d'emplois :

Les emplois directement ou indirectement liés à la filière méthanisation sont plutôt concentrés dans les secteurs :

- en amont, de la collecte et de la préparation de biodéchets,

- de la conception et la construction des unités : laboratoires, développeurs, bureaux d'études, fabricants, exploitants,

- pour la valorisation au biogaz : concepteurs et fournisseurs.

En considérant tant les emplois en phase de développement des exploitations qu'en cours d'exploitation, la filière

Méthanisation pourrait créer environ 600 emplois à l'horizon 2025. La stratégie de développement de la méthanisation du Conseil régional 6 Les points de vigilance : pour une méthanisation durable au service du développement des territoires

Pour la valorisation énergétique :

Il existe actuellement deux voies de valorisation :

- la cogénération qui permet une production simultanée d'électricité et de chaleur. L'électricité ainsi produite peut

être injectée dans le réseau de distribution ou utilisée en interne. En revanche la chaleur est difficilement

transportable et doit être valorisée à proximité du lieu de production,

- l'injection de biométhane dans le réseau de gaz de ville qui est autorisée depuis le second semestre 2011 et assortie

de tarifs de rachat. L'utilisation en est le chauffage, l'eau chaude sanitaire ou l'alimentation de véhicules.

A noter la nécessité d'une opération poussée d'épuration du biogaz et la variabilité des besoins en gaz qui sont forts

en hiver et faibles en été. Ce dernier point doit être appréhendé au plus tôt dans la localisation et la conception de

l'installation de méthanisation. Pour la prévention et la gestion des déchets :quotesdbs_dbs33.pdfusesText_39